冬水田免耕條件下氮肥管理和移栽密度對雜交中稻產量的影響

周興兵 張林蔣鵬 熊洪 朱永川 劉茂 郭曉藝 徐富賢

（四川省農業(yè)科學院水稻高粱研究所/農業(yè)部西南水稻生物學與遺傳育種重點實驗室/國家水稻改良中心四川瀘州分中心，四川瀘州646000；*通訊作者：xu6501@163.com）

冬水田免耕條件下氮肥管理和移栽密度對雜交中稻產量的影響

周興兵 張林*蔣鵬 熊洪 朱永川 劉茂 郭曉藝 徐富賢*

（四川省農業(yè)科學院水稻高粱研究所/農業(yè)部西南水稻生物學與遺傳育種重點實驗室/國家水稻改良中心四川瀘州分中心，四川瀘州646000；*通訊作者：xu6501@163.com）

以川綠優(yōu)642、蓉優(yōu)1015、岡優(yōu)725為材料，研究了西南稻區(qū)冬水田在免耕條件下施肥模式（A1，“底肥一道清”；A2，平衡施肥）和移栽密度（C1，1.4萬叢/667m2；C2，1.1萬叢/667m2；C3，0.8萬叢/667m2）對雜交中稻產量及其構成的影響。結果表明，A1處理的平均產量要比A2處理低4.76%；隨著移栽密度的增加，參試品種產量呈增加趨勢，以C1處理的產量最高，較C2和C3處理平均分別增加了2.4%和3.5%；對不同類型品種而言，以川綠優(yōu)642（多穗型）產量最高，較岡優(yōu)725（大穗型）和蓉優(yōu)1015（穗粒兼顧型）分別增加了8.3%～15.6%、6.3%～17.3%，其增產優(yōu)勢主要表現(xiàn)在有效穗數(shù)上。施肥方式對雜交中稻產量影響差異不顯著，而品種、栽插密度對雜交中稻產量的影響顯著。由此可見，選用分蘗力強的穗數(shù)型品種，適當增加移栽密度，采用“底肥一道清”的施肥方式是四川冬水田免耕水稻實現(xiàn)高產、省工的有效途徑。

免耕；雜交稻；施肥方式；移栽密度；產量

肥料運籌和種植密度是影響水稻產量的兩個重要因素，更是研究熱點。已有研究表明，采用合理的施肥技術和適宜的移栽密度可顯著提高水稻產量和肥料利用率[1-3]，但這些研究主要在常規(guī)翻耕條件下進行。近年來，隨著我國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，農村青壯年勞動力大量向城市轉移，傳統(tǒng)的水稻耕作方式因勞動強度大、工作效率低、生產成本高，已不能適應我國農業(yè)和經濟發(fā)展的要求。免耕作為當前國內外研究和推廣的主要耕作模式之一，具有省工節(jié)本、生產效率高、緩和季節(jié)矛盾、保護水土流失等優(yōu)點，在南方稻區(qū)得到廣泛應用[4-7]。蔣鵬等[8]研究表明，免耕水稻可獲得與翻耕水稻相當甚至更高的產量，但其產量形成特點又有別于翻耕水稻，免耕水稻的增產優(yōu)勢主要表現(xiàn)在結實率和千粒重上。程永盛等[9]研究表明，免耕水稻施用穗肥有利于結實率和千粒重的提高。趙建紅等[10]則認為，適當?shù)脑鍪┧敕蕦γ飧窘Y實率和千粒重影響不大，但可促進大穗的形成。姜新有等[11]研究表明，免耕晚稻需加大前期氮肥施用量，否則不利于分蘗產生，導致有效穗數(shù)減少，進而造成產量下降。廖恒登等[12-13]研究表明，免耕條件下隨著種植密度的增加，水稻最高分蘗數(shù)和有效穗數(shù)顯著增加，產量也呈增加趨勢。但這些研究只針對肥料運籌或移栽密度對免耕水稻產量的影響，而關于免耕條件下肥料運籌、移栽密度及其互作對水稻產量的影響鮮有報道。為此，本文采用大田試驗，研究免耕條件下肥料運籌、移栽密度及其互作對水稻產量的影響，以實現(xiàn)水稻生產高產、高效、可持續(xù)發(fā)展的目標，為集成水稻免耕種植技術提供理論指導和實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及試驗設計

于2016年在四川省農業(yè)科學院水稻高粱研究所瀘縣基地進行大田試驗。試驗設2種施肥模式：A1，底肥一道清；A2，平衡施肥（氮肥，底肥∶蘗肥∶穗肥=5∶3∶2）。3個品種：B1，川綠優(yōu)642（穗數(shù)型）；B2，蓉優(yōu)1015（穗粒兼顧型）；B3，岡優(yōu)725（大穗型）。3種移栽密度：C1，1.4萬叢/667 m2；C2，1.1萬叢/667 m2；C3，0.8萬叢/ 667 m2。采用裂區(qū)設計，以氮肥管理模式為主區(qū)，品種為裂區(qū)，移栽密度為再裂區(qū)，小區(qū)面積15 m2，3次重復。2種施肥模式的純N用量為8 kg/667 m2，N∶P∶K=1∶0.5∶1，其中平衡施肥的磷、鉀肥全部作基肥，氮肥按照底肥∶蘗肥∶穗肥=5∶3∶2的比例分3次施用。采用地膜濕潤育秧，于3月6日播種，4月11日移栽，每叢2苗。灌溉方式：采用“淺-深-淺”模式，即移栽至最高苗期灌淺水，5.0 cm以下水層，最高苗期-抽穗期5.0~20.5 cm水層，抽穗-成熟期5.0 cm以內水層。

1.2 測定項目

1.2.1 最高分蘗數(shù)

于雜交稻最高分蘗期，每小區(qū)沿對角線調查20叢分蘗數(shù)，用于計算最高分蘗數(shù)。

1.2.2 產量構成

于成熟期每個小區(qū)取樣5叢，用于考察每穗粒數(shù)、結實率、千粒重；同時調查20叢穗數(shù)，用以計算單位面積有效穗數(shù)。

1.2.3 產量

于成熟期收獲整個小區(qū)，每個小區(qū)單打單曬，折算成13.5%含水量后，記作實收產量。

1.3 數(shù)據(jù)整理分析

采用Excel 2007整理數(shù)據(jù)，DPS軟件進行方差分析，LSD法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同處理對雜交中稻產量的影響

由表1和表2可知，A1處理水稻平均產量為608.36 kg/667 m2，較A2處理低了4.76%，但差異不顯著；不同穗粒型雜交稻品種對施肥模式的響應存在較大的差異。A1模式下，川綠優(yōu)642（穗數(shù)型）、蓉優(yōu)1015（穗粒兼顧型）、岡優(yōu)725（大穗型）平均產量分別為671.81 kg/667 m2、580.73 kg/667 m2、572.50 kg/667 m2，與A2模式相比，穗數(shù)型品種產量增加了0.64%，而穗粒兼顧型、大穗型品種產量分別降低了5.79%、8.85%。單就品種而言，不論是“底肥一道清”施肥方式還是平衡施肥方式，均一致以川綠優(yōu)642產量最高，較岡優(yōu)725和蓉優(yōu)1015分別增加了8.3%～15.6%、6.3%～17.3%，而岡優(yōu)725和蓉優(yōu)1015間產量差異不顯著。隨著移栽密度的增加，雜交稻產量呈增加趨勢，C1處理產量較C2和C3處理分別增產2.4%和3.5%。由此可見，免耕條件下底肥一道清施肥模式并不利于穗粒兼顧型和大穗型品種產量潛力的發(fā)揮。

2.2 不同處理對雜交中稻產量構成的影響

由表1可知，A1模式下雜交稻的有效穗數(shù)、結實率和每穗粒數(shù)平均為12.41萬/667 m2、86.49%和187.41粒/穗，與A2處理相比，有效穗數(shù)和結實率分別增加了0.6%和0.92個百分點，而每穗粒數(shù)減少了8.3%，千粒重兩者相當。A1模式下，川綠優(yōu)642有效穗數(shù)較蓉優(yōu)1015和岡優(yōu)725分別高了23.2%和25.4%；但每穗粒數(shù)較岡優(yōu)725減少了17.8%，與蓉優(yōu)1015相當。A2模式下，與蓉優(yōu)1015和岡優(yōu)725相比，川綠優(yōu)642有效穗數(shù)分別增加了13.9%和33.7%，每穗粒數(shù)分別減少了3.4%和19.5%。不論是A1處理還是A2處理，千粒重均以蓉優(yōu)1015最大，川綠優(yōu)642次之，岡優(yōu)725最小。不同基因型品種之間結實率差異相對較小。隨著移栽密度的增加，有效穗數(shù)呈增加趨勢，每穗粒數(shù)呈下降趨勢。不同移栽密度之間雜交稻結實率和千粒重差異相對較小。

表2 雜交中稻產量方差分析

圖1 雜交中稻有效穗數(shù)、最高分蘗數(shù)和成穗率的關系

3 小結與討論

張玉等[14]研究表明，免耕條件下平衡施肥處理水稻產量顯著高于重施穗肥處理，相對于重施穗肥，平衡施肥能明顯促進免耕水稻根系生長，增加有效穗數(shù)，提高結實率，最終提高水稻產量。本研究結果表明，采用“底肥一道清”模式免耕水稻可獲得與平衡施肥模式相當?shù)漠a量，但其產量形成特點并不一致?！暗追室坏狼濉碧幚硐?，免耕水稻有效穗數(shù)、結實率高于平衡施肥處理，而每穗粒數(shù)低于平衡施肥處理。重施穗肥的處理造成免耕水稻生長前期肥料供應不足，分蘗力下降，有效穗數(shù)不足，后期施用過量氮肥容易造成貪青晚熟，導致結實率下降，造成產量下降；而“底肥一道清”確保了足夠的肥料供應，促進免耕水稻強壯生長即快速分蘗，提高有效穗數(shù)，進而實現(xiàn)高產。此外，冬水田保水保肥能力強，且其速效養(yǎng)分含量高[15]，這也是“底肥一道清”在后期不施氮情況下仍可獲得較高的結實率和千粒重的主要原因。

洛育等[16]以大穗型和多穗型粳稻品種為材料，研究了耕作方式對不同類型品種產量的影響，結果表明，免耕、少耕條件下多穗型品種產量較大穗型品種平均增產7.0%，增產優(yōu)勢主要表現(xiàn)在有效穗數(shù)和結實率上。本研究結果表明，與大穗型和穗粒兼顧型品種相比，免耕條件下多穗型品種產量平均分別增加了11.6%和11.9%，單位面積有效穗數(shù)顯著增加是其增產的主要原因。本研究結果還表明，免耕條件下隨著移栽密度的增加，雜交稻產量呈增加趨勢，以C1的產量最高，與C2和C3處理相比，平均分別增產2.4%和3.5%，其增產優(yōu)勢主要表現(xiàn)在有效穗數(shù)上。同時，相關性分析結果表明，有效穗數(shù)與最高分蘗數(shù)呈顯著正相關，與成穗率相關性不顯著。由此可見，在目前水稻生產中，插足基本苗是免耕水稻獲得高產的重要基礎。

綜上所述，川西南冬水田免耕栽培高產策略是“選用分蘗力強的穗數(shù)型品種，適當增加移栽密度，其施肥策略可采用‘底肥一道清’模式”。由于只進行了1年的試驗，其結果是否適合連續(xù)免耕條件下雜交水稻的高產栽培尚待進一步的探索研究。

[1]周江明，趙琳，董越勇，等.氮肥和栽植密度對水稻產量及氮肥利用率的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2010，16（2）：274-281.

[2]謝小兵，周雪峰，蔣鵬，等.低氮密植栽培對超級稻產量和氮素利用率的影響[J].作物學報，2015，41（10）：1 591-1 602.

[3]陳海飛，馮洋，蔡紅梅，等.氮肥與移栽密度互作對低產田水稻群體結構及產量的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2014，20（6）：1 319-1 328.

[4]Huang M,Ibrahim M,Xia B,et al.Significance,progress and prospects for research in simplified cultivation technologies for rice in China[J].JAgric Sci,2011,149:487-496.

[5]劉軍，黃慶，劉懷珍，等.水稻免耕拋秧的特點及高產技術[J].作物雜志，2000（4）：11-12.

[6]孫國峰，陳阜，李琳，等.耕作措施對長期免耕雙季稻田土壤碳庫的影響[J].中國農業(yè)大學學報，2007，12（6）：45-49.

[7]楚良，謝永芬，徐慶坤.水稻免耕栽培技術在昆明的應用[J].云南農業(yè)科技，2005（1）：23-24.

[8]蔣鵬，張林，周興兵，等.四川冬水田區(qū)免耕移栽對雜交稻產量形成的影響[J].中國稻米，2016，22（3）：73-74.

[9]程永盛，黃慶，劉懷珍，等.不同施氮處理對免耕拋秧稻產量及其產量構成因素的影響[J].廣東農業(yè)科學，2001（5）：28-30.

[10]趙建紅，李玥，孫永健，等.灌溉方式和氮肥運籌對免耕廂溝栽培雜交稻氮素利用及產量的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2016，22（3）：609-617.

[11]姜新有，周江明.氮素運籌對免耕移植水稻產量及氮素利用率的影響[J].江西農業(yè)學報，2011，23（9）：104-108.

[12]廖恒登，譚正興，寧樹珍，等.拋栽密度對免耕拋秧水稻產量的影響[J].雜交水稻，2006，21（S1）：61-63.

[13]徐一成，朱德峰，陳惠哲.不同機插密度對免耕機插水稻生長即產量形成的影響[J].中國農機化學報，2014，35（5）：9-12.

[14]張玉，秦華東，黃敏，等.氮肥運籌對免耕水稻根系生長、根際土壤特性及產量的影響[J].廣西植物，2014，34（5）：681-685.

[15]王蓉芳，黃德明，崔勇.我國不同地區(qū)土壤肥力監(jiān)測報告（1988-1997）——南方二熟制稻田區(qū)土壤肥力變化趨勢及原因分析[J].土壤肥料，2002（2）：3-8.

[16]洛育，孫世臣，張鳳鳴，等.免耕與少耕栽培對水稻產量和品質的影響及其經濟效益分析[J].黑龍江農業(yè)科學，2014（8）：39-42.

Effects of Nitrogen M anagement and Planting Density on Grain Yield of Hybrid Rice under No-tillage Condition in W inter Paddy Field

ZHOU Xingbing,ZHANG Lin*,JIANG Peng,XIONG Hong,ZHU Yongchuan,LIU Mao,GUO Xiaoyi,XU Fuxian*
（Rice and Sorghum Research Institute,Sichuan Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Southwest Rice Biology and Genetic Breeding, Ministry of Agriculture/Luzhou Branch of National Rice Improvement Center,Luzhou,Sichuan 646000,China;*Corresponding author:xu6501@163. com）

A field experimentwas conducted to studied the effects of two fertilizermanagements（A1,all for basal fertilizer;A2,balance fertilizermanagement）and planting density（C1,1.4×104hills/667 m2;C2,1.1×104hills/667 m2;C3,0.8×104hills/667 m2）on grain yield and yield components under no-tillage condition in winter paddy field in Southwest China,with three hybrid rice Chuanlvyou642,Rongyou1015 and Gangyou725 asmaterials.The results showed that the yield of hybrid rice under A1 treatmentwas decreased by 4.76%compared to A2 treatment,but had no significant difference.The grain yield of hybrid rice was increased with the planting density increasing,C1 treatmentwas highest,and the yield of Chuanlvyou 642 was highest among three hybrid rice.The high grain yield for Chuanlvyou 642 was associated with high effective panicles.There were significant difference in grain yield among three hybrid rice and three planting densities.Thus it can be seen,choosing strong tillering panicle type rice,appropriate increasing the transplanting density,and adopting all for basal fertilizer,is a feasible approach to achieve high yield and save labor under notillage condition in winter paddy field in Southwest China.

no-tillage;hybrid rice;fertilizationmode;planting density;grain yield

S511.048

：A

：1006-8082（2017）03-0063-04

2016－11－28

四川省財政-能力提升-公益性研究深化工程（GYSH-031）；國家水稻產業(yè)體系（CARS-01-29）；四川省“十三五”水稻育種攻關項目（2016NYZ0028）